Question

12．如图1所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中
R_x为待测电阻，R为电阻箱（符号是），s为单刀双掷开关，R₀为定值电阻．
某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．把开关s接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B．读出电阻箱的示数R₀
C．把开关s接a点，读出电流表的示数为I
D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值置最大
（1）上述步骤的合理顺序是DCAB（只填序号）；
（2）步骤A中电阻箱调节好的示数如图2所示，则它的示数为234Ω，若已知R₀的阻值为200Ω，则待测电阻的阻值为234Ω．
（3）本实验所采用的物理思想方法可称为等效替代法．（填“控制变量法”或“等效替代法”）

Answer 1

分析 （1）应用等效替代法测电阻阻值时，先把开关S接a点，读出电流表的示数I；然后再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表示数仍为原来的数值I；电路电流相等，电源电压不变，由欧姆定律可知电路总电阻相等，既然R和R₀共同作用的效果与R_x、R₀共同作用的效果相同，则R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．
（2）电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（图中的小三角）的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值．R_x和R₀共同作用的效果与R、R₀共同作用的效果相同，则R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．由图示电阻箱读出电阻箱示数，待测电阻阻值等于电阻箱接入电路的阻值．
（3）本实验中利用了电阻箱R阻值等效替代了待测电阻R_x，测量方法突破常规思维，非常独特、新颖．

解答 解：（1）应用等效替代法测电阻阻值的合理实验步骤是：
根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；
然后把开关S接a点，读出电流表的示数为I（此电流为R_x、R₀共同作用的效果）；
再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍变为原来的数值I（此电流为R、R₀共同作用的效果）；
最后读出电阻箱的示数R．即合理的实验步骤为：DCAB．
（2）由图乙所示电阻箱可知，其电阻阻值R=0×1000Ω+2×100Ω+3×10Ω+4×1Ω=234Ω；
因为R_x和R₀共同作用的效果与R、R₀共同作用的效果相同，所以R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R=234Ω．
（3）这里用电阻箱R阻值替代了待测电阻R_X的阻值，应用了等效替代法．
故答案为：（1）DCAB；（2）234；234；（3）等效替代法．

点评 本题考查了等效替代法测电阻的实验步骤、电阻箱读数，知道等效替代法测电阻的原理、分析清楚电路结构、掌握电阻箱的读数方法即可正确解题．